第1节交变电流 同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第1节交变电流 同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 348.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-01 16:18:18 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第三章第1节交变电流
过 关 演 练
一、单选题
1． 如图所示，一个匝矩形闭合线圈，总电阻为，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以恒定的角速度转动，线圈产生的电动势的最大值为，从线圈平面与磁感线平行时开始计时，则（ ）
A．线圈电动势的瞬时值表达式为
B．当线圈转过时，磁通量的变化率达到最大值
C．穿过线圈的磁通量的最大值为
D．线圈转动一周产生的热量为
2． 如图所示，单匝直角三角形导线框OMN在匀强磁场中以ON所在的直线为轴匀速转动，角速度为ω，已知OM边长为l，，匀强磁场垂直于ON向右，磁感应强度大小为B，则下列说法正确的是( )
A．导线框OMN内产生大小恒定的电流
B．截掉导线MN，则电动势最大值变小
C．导线框OMN产生的电流方向为OMNO
D．导线框OMN内产生的电动势最大值为
3． 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图，则（ ）
A．t1时刻线圈中磁通量为零
B．t2时刻线圈通过中性面
C．t3时刻线圈中电流方向改变
D．t4时刻线圈中磁通量变化率最小
4． 一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为m，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是（ ）
A．当磁通量为零时，感应电动势也为零
B．当磁通量减小时，感应电动势也减小
C．当磁通量等于0.5m时，感应电动势等于0.5Em
D．角速度等于Em/m
5． 如图所示，左侧竖直长导线通有向下方向的恒定电流，一矩形线圈 abcd 可绕其竖直对称轴O1O2 转动.当线圈绕轴以角速度沿逆时针沿轴线从上往下看方向匀速转动，从图示位置 开始计时，下列说法正确的是
A．t=0时，线圈产生的感应电动势最大
B．时间内，线圈中感应电流方向为 abcda
C．时，线圈的磁通量为零，感应电动势也为零
D．线圈每转动一周电流方向改变一次
6． 关于交流发电机的下列叙述正确的是（ ）
A．交流发电机将电能转化为机械能
B．交流发电机由两部分组成，即定子和转子，线圈必须旋转，成为转子，这样才能在线圈中产生交流电
C．交流发电机线圈中产生交流电，输送到外电路也是交流电
D．在交流发电机线圈转动的过程中，线圈中的每一个边都切割磁感线
7． 单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间的变化关系为Φ=Φmsint，线圈电阻为。则下列说法正确的是（ ）
A．线圈转动一周，线圈中电流方向改变1次
B．时刻线圈处于中性面位置
C．时刻线圈中感应电流最大，最大值为
D．过程中，通过线圈某一截面的电荷量为
8． 交流发电机正常工作时产生的电动势 e=Emsinωt，若线圈匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为
A．e=Emsinωt B．e=2Emsinωt
C．e=Emsin2ωt D．e=2Emsin2ωt
9． 矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．交流电压的有效值为
B．交流电压的周期为
C．交变电压的瞬时值为
D．末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大
10．如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框与磁感线垂直的转轴匀速转动，则下列说法中正确的是（ ）
A．矩形金属线框中能产生正弦交变电流
B．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势的方向就改变一次，感应电流的方向不变
C．当线框平面与中性面重合，磁通量最大，感应电动势最大
D．当线框平面与中性面垂直时，线框的磁通量及磁通量变化率均为零
二、多选题
11．下列说法正确的是（ ）
A．方向不变、大小随时间变化的电流是交变电流
B．正弦交变电流的峰值是其有效值的倍
C．远距离输电，输送电流大小一定时，根据P损=R线可知通过减小输电线的电阻可以降低输电损耗
D．理想变压器工作原理是互感现象，可以改变电压、电流，但是不能改变功率和频率，所以原、副线圈中通过的交变电流的频率相等
12．(如图(a)中呈柱面的磁极N、S与位于两极间的圆柱形铁芯O，使隙缝中磁场的磁感线沿圆的半径分布，磁感应强度的方向如图(b)中的箭头所示，大小处处都是B.一边长为L的正方形平面线框abcd，其ab、cd两边与铁芯的轴线OO′平行，如图(a)所示，线框以恒定的角速度ω绕OO′逆时针旋转，当t＝0时，线框平面位于水平位置．则不同时刻线框中的感应电动势E的大小（ ）
A．当ωt＝ 时，E＝ L2Bω
B．当ωt＝ 时，E＝L2Bω
C．当ωt＝π时，E＝L2Bω
D．当ωt＝2π时，E＝0
13．如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为L1，ad边的边长为L2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（ ）
A．线圈中感应电流的方向为abcda
B．线圈中的感应电动势为2nBL2ω
C．穿过线圈的磁通量的变化率最大
D．线圈ad边所受安培力的大小为，方向垂直纸面向里
14．一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生交变电动势的瞬时值表达式为 ，则（ ）
A．该交变电动势的频率为2 Hz
B．零时刻线圈平面与磁场垂直
C． 时，e达到最大值
D．在1 s时间内，线圈中电流方向改变100次
15．两人在赤道上站立。各自手握金属绳OPO'的一端，绕东西方向的水平轴沿顺时针方向匀速摇动，周期为T，将金属绳连入电路，闭合回路如图所示，取金属绳在图示的最高位置时为t=0时刻，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中存在周期为T的变化电流
B．时刻，回路磁通量最大，电路中电流最大
C．时刻，电流向左通过灵敏电流计
D．时刻，电路中电流为零
三、解答题
16．如图所示，甲图为一理想变压器，其原副线圈匝数比n1∶n2＝10 ∶1.当原线圈接乙图所示的正弦交流电．副线圈接负载电阻R＝10Ω． 电压表、电流表均为理想表．求：
（1）原线圈两端电压的瞬时表达式；
（2）理想电压表及电流表读数分别是多少？
17．如图所示，在匀强磁场中有一形导线框，可绕轴转动。已知匀强磁场的磁感应强度，线框相邻两边相互垂直，其中边长为，、长均为，转速为。若从图示平面平行磁场位置开始计时。
(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)求出由图示位置转过30°的过程中线框产生的平均电动势；
(3)作出线框中感应电动势随时间变化的图像。
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第三章第1节交变电流（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D C D B C C C A A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BCD BC AC AB AD
三、解答题
16．（1）u=36sin（100πt）（2）0.036A.
17．(1)；(2)；(3)见解析
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过 关 演 练
一、单选题
1． 如图所示，一个匝矩形闭合线圈，总电阻为，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以恒定的角速度转动，线圈产生的电动势的最大值为，从线圈平面与磁感线平行时开始计时，则（ ）
A．线圈电动势的瞬时值表达式为
B．当线圈转过时，磁通量的变化率达到最大值
C．穿过线圈的磁通量的最大值为
D．线圈转动一周产生的热量为
2． 如图所示，单匝直角三角形导线框OMN在匀强磁场中以ON所在的直线为轴匀速转动，角速度为ω，已知OM边长为l，，匀强磁场垂直于ON向右，磁感应强度大小为B，则下列说法正确的是( )
A．导线框OMN内产生大小恒定的电流
B．截掉导线MN，则电动势最大值变小
C．导线框OMN产生的电流方向为OMNO
D．导线框OMN内产生的电动势最大值为
3． 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图，则（ ）
A．t1时刻线圈中磁通量为零
B．t2时刻线圈通过中性面
C．t3时刻线圈中电流方向改变
D．t4时刻线圈中磁通量变化率最小
4． 一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为m，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是（ ）
A．当磁通量为零时，感应电动势也为零
B．当磁通量减小时，感应电动势也减小
C．当磁通量等于0.5m时，感应电动势等于0.5Em
D．角速度等于Em/m
5． 如图所示，左侧竖直长导线通有向下方向的恒定电流，一矩形线圈 abcd 可绕其竖直对称轴O1O2 转动.当线圈绕轴以角速度沿逆时针沿轴线从上往下看方向匀速转动，从图示位置 开始计时，下列说法正确的是
A．t=0时，线圈产生的感应电动势最大
B．时间内，线圈中感应电流方向为 abcda
C．时，线圈的磁通量为零，感应电动势也为零
D．线圈每转动一周电流方向改变一次
6． 关于交流发电机的下列叙述正确的是（ ）
A．交流发电机将电能转化为机械能
B．交流发电机由两部分组成，即定子和转子，线圈必须旋转，成为转子，这样才能在线圈中产生交流电
C．交流发电机线圈中产生交流电，输送到外电路也是交流电
D．在交流发电机线圈转动的过程中，线圈中的每一个边都切割磁感线
7． 单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间的变化关系为Φ=Φmsint，线圈电阻为。则下列说法正确的是（ ）
A．线圈转动一周，线圈中电流方向改变1次
B．时刻线圈处于中性面位置
C．时刻线圈中感应电流最大，最大值为
D．过程中，通过线圈某一截面的电荷量为
8． 交流发电机正常工作时产生的电动势 e=Emsinωt，若线圈匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为
A．e=Emsinωt B．e=2Emsinωt
C．e=Emsin2ωt D．e=2Emsin2ωt
9． 矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．交流电压的有效值为
B．交流电压的周期为
C．交变电压的瞬时值为
D．末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大
10．如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框与磁感线垂直的转轴匀速转动，则下列说法中正确的是（ ）
A．矩形金属线框中能产生正弦交变电流
B．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势的方向就改变一次，感应电流的方向不变
C．当线框平面与中性面重合，磁通量最大，感应电动势最大
D．当线框平面与中性面垂直时，线框的磁通量及磁通量变化率均为零
二、多选题
11．下列说法正确的是（ ）
A．方向不变、大小随时间变化的电流是交变电流
B．正弦交变电流的峰值是其有效值的倍
C．远距离输电，输送电流大小一定时，根据P损=R线可知通过减小输电线的电阻可以降低输电损耗
D．理想变压器工作原理是互感现象，可以改变电压、电流，但是不能改变功率和频率，所以原、副线圈中通过的交变电流的频率相等
12．(如图(a)中呈柱面的磁极N、S与位于两极间的圆柱形铁芯O，使隙缝中磁场的磁感线沿圆的半径分布，磁感应强度的方向如图(b)中的箭头所示，大小处处都是B.一边长为L的正方形平面线框abcd，其ab、cd两边与铁芯的轴线OO′平行，如图(a)所示，线框以恒定的角速度ω绕OO′逆时针旋转，当t＝0时，线框平面位于水平位置．则不同时刻线框中的感应电动势E的大小（ ）
A．当ωt＝ 时，E＝ L2Bω
B．当ωt＝ 时，E＝L2Bω
C．当ωt＝π时，E＝L2Bω
D．当ωt＝2π时，E＝0
13．如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为L1，ad边的边长为L2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（ ）
A．线圈中感应电流的方向为abcda
B．线圈中的感应电动势为2nBL2ω
C．穿过线圈的磁通量的变化率最大
D．线圈ad边所受安培力的大小为，方向垂直纸面向里
14．一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生交变电动势的瞬时值表达式为 ，则（ ）
A．该交变电动势的频率为2 Hz
B．零时刻线圈平面与磁场垂直
C． 时，e达到最大值
D．在1 s时间内，线圈中电流方向改变100次
15．两人在赤道上站立。各自手握金属绳OPO'的一端，绕东西方向的水平轴沿顺时针方向匀速摇动，周期为T，将金属绳连入电路，闭合回路如图所示，取金属绳在图示的最高位置时为t=0时刻，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中存在周期为T的变化电流
B．时刻，回路磁通量最大，电路中电流最大
C．时刻，电流向左通过灵敏电流计
D．时刻，电路中电流为零
三、解答题
16．如图所示，甲图为一理想变压器，其原副线圈匝数比n1∶n2＝10 ∶1.当原线圈接乙图所示的正弦交流电．副线圈接负载电阻R＝10Ω． 电压表、电流表均为理想表．求：
（1）原线圈两端电压的瞬时表达式；
（2）理想电压表及电流表读数分别是多少？
17．如图所示，在匀强磁场中有一形导线框，可绕轴转动。已知匀强磁场的磁感应强度，线框相邻两边相互垂直，其中边长为，、长均为，转速为。若从图示平面平行磁场位置开始计时。
(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)求出由图示位置转过30°的过程中线框产生的平均电动势；
(3)作出线框中感应电动势随时间变化的图像。
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第三章第1节交变电流（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D C D B C C C A A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BCD BC AC AB AD
三、解答题
16．（1）u=36sin（100πt）（2）0.036A.
17．(1)；(2)；(3)见解析
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